(57)【要約】【課題】段差の上り下りをし易くした段差用照明器具および段差照明方法を提供する。【解決手段】段差用照明器具Ａは、踏板５１と、踏板５１の一端側から略垂直に立ち上がった蹴上げ部５２とが複数段連続した階段５０の各々の踏板５１の段鼻５３に設置されて、当該踏板５１の踏み面を照明するために用いられるもので、踏板５１の段鼻５３に設けられ開口５５を介して外部と連通する空所５４内に収納される光源１１およびその点灯回路１２と、空所５４の開口５５に取り付けられた平板状の導光板１３とを備え、導光板１３により、踏板５１の表面において蹴上げ５２側から段鼻５３に向かって輝度が徐々に明るくなるように光源１１の光を配光している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
段差の踏板に光を照射する光源と、踏板の表面において蹴上げ側から段鼻側に向かって輝度が徐々に明るくなるように前記光源の光を配光する光学部材とを備えて成ることを特徴とする段差用照明器具。
【請求項２】
前記光学部材は、踏板の表面において蹴上げの位置から段鼻側に向かって所定距離だけ移動した地点の輝度を前記踏板の段鼻における輝度で割った値が０．０３以上且つ０．０９以下となるように配光することを特徴とする請求項１記載の段差用照明器具。
【請求項３】
前記光学部材は、各踏板の蹴上げ側から段鼻側に向かって輝度が対数的に明るくなるように配光することを特徴とする請求項１又は２記載の段差用照明器具。
【請求項４】
段差に設置された照明器具により、段差の踏板の表面を蹴上げ側から段鼻側に向かって輝度が徐々に明るくなるように照明することを特徴とする段差照明方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、階段などの段差で踏板の踏み面を照明する段差用照明器具および段差照明方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の段差用照明器具としては、例えば特許文献１に示されるように、踏板の段鼻部分の下側に照明器具を配置して、一段下の踏板を照明するものが従来より提供されている。また、例えば特許文献２に示されるように、踏板に対して略垂直なけこみに照明器具を配置して、下側にある踏板を照明するものも従来より提供されている。そして、これら従来の段差用照明器具では踏み面の段鼻部側の輝度が蹴上げ側の輝度よりも明るくなるように配光されていた。
【０００３】
また、特許文献３に示すように、踏板の段鼻部分の下側に照明器具を設置して、一段下の踏板の段鼻部分に光を集めるようにしたものも従来より提案されている。
【０００４】
また、図１１（ａ）（ｂ）は非特許文献１に示される階段歩行軌跡の測定結果であり、同図（ａ）は階段５０を上る際の爪先の移動軌跡を、同図（ｂ）は階段５０を下りる際の踵の移動軌跡をそれぞれ示している。これらの図には、階段５０を上り下りする際に、踏板５１の蹴上げ５２側の領域に足をおくことは無く、段鼻５３側の領域に足をおくことが明確に示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−８２３２４号公報
【特許文献２】
特開２００２−１３３９４２号公報
【特許文献３】
特開平１０−２０８５４０号公報
【非特許文献１】
大嶋辰夫、宇野英隆，「使用者から見た安全な階段に関する研究」，日本建築学会計画系論文集，１９９９年７月，Ｎｏ．５２１，ｐ．１５９−１６５
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した非特許文献１には階段５０を上り下りする際に、踏板５１の段鼻５３側の領域に足をおくことが示されているが、特許文献１、２に示される従来の段差用照明器具では踏板５１の踏み面の輝度を、段鼻５３側に比べて蹴上げ５２側が明るくなるように配光しているので、階段５０を上り下りする際に足をおく段鼻５３側が暗くなるという問題があった。
【０００７】
一般的に階段５０を上り下りする際に危険なのは、踏板５１を踏み外す可能性の高い下り時である。そして、図１２に示すように、階段５０を下りる際には踏板５１の蹴上げ５２側の領域が一段上の踏板５１の影になり、段数が多い階段の場合は、下側の踏板５１ほど一段上の踏板５１によって隠される領域が増加する。したがって、従来の段差用照明器具のように段鼻５３側に比べて蹴上げ５２側の輝度を明るくした場合は、図１３に示すように、段差を下りる人が下側を見たときに、下側の踏板５１ほど明るい部分が少なくなって暗く見えるので、段差を下りる人に不安感を与えるという問題があった。尚、図１３は、従来の段差用照明器具を用いて階段５０を照明した場合に、階段５０を下りる人から見た階段５０の踏板５１の輝度をＣＧシミュレーションで求めた結果を模式的に示した図であり、ドットパターンの密度が高いほど輝度が暗いことを示している。また図１３では図示を簡単にするために輝度が段階的に暗くなるように図示してあるが、実際のＣＧ画像では各踏板５１の蹴上げ５２側から段鼻５３側に向かって輝度が徐々に暗くなっている。
【０００８】
このように特許文献１、２に示される従来の段差用照明器具には、階段５０を上り下りする際に足をおく場所の輝度が暗いという問題や、段差を下りる際の視界が暗いという問題があり、このような問題を解決するために、踏み面の輝度が略均一になるように照明することが考えられるが、踏み面の輝度が略均一になるように照明すると、図１４に示すように各段の踏板５１の輝度が略同じになって、段と段との境界が分かりにくくなってしまう。尚、図１４は、踏み面の輝度が略均一になるように照明した場合に、階段５０を下りる人から見た階段５０の踏板５１の輝度をＣＧシミュレーションで求めた結果を模式的に示した図であり、各踏板５１の輝度は略同じになっているので、段と段との間の境界が見え難くなっている。
【０００９】
また、特許文献３に示される従来の段差用照明器具では、踏板の段鼻部の下側に設置された照明器具の光を一段下の踏板の段鼻部に集めることによって、一段下の踏板の段鼻部をさらに下側の踏板よりも明るくし、段と段の間のコントラストを付けて、境界の視認性を高めているが、照明器具の光を踏板の段鼻部に集めているので、上り下りの際に足をおく踏板の中央部分の輝度が不足するという問題があった。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、段差の上り下りをし易くした段差用照明器具および段差照明方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、段差の踏板に光を照射する光源と、踏板の表面において蹴上げ側から段鼻側に向かって輝度が徐々に明るくなるように前記光源の光を配光する光学部材とを備えて成ることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、光学部材により踏板の表面を蹴上げ側から段鼻側に向かって輝度が徐々に明るくなるように配光しており、段差を下りる人が下側を見たときに一段上の踏板によって隠される蹴上げ側に比べて段鼻側の輝度が明るくなっているので、段差を下りる人から見える領域を明るく照明でき、そのうえ上り下りの際に足を置く段鼻側の領域の輝度を明るくして、段差の上り下りをし易くした照明器具を提供できる。さらに、光学部材によって踏板の表面を蹴上げ側から段鼻側に向かって輝度が徐々に明るくなるように配光しているので、踏板の表面を輝度が均一になるように照明する場合に比べて、段と段の間の区別がつきやすくなり、段差の上り下りをし易くした照明器具を提供できる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記光学部材は、踏板の表面において蹴上げの位置から段鼻側に向かって所定距離だけ移動した地点の輝度を前記踏板の段鼻における輝度で割った値が０．０３以上且つ０．０９以下となるように配光することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、請求項１の発明と同様に、光学部材により踏板の表面を蹴上げ側から段鼻側に向かって輝度が徐々に明るくなるように配光しており、段差を下りる人が下側を見たときに一段上の踏板によって隠される蹴上げ側に比べて段鼻側の輝度が明るくなっているので、段差を下りる人から見える領域を明るく照明でき、そのうえ上り下りの際に足を置く段鼻側の領域の輝度を明るくして、段差の上り下りをし易くできる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記光学部材は、各踏板の蹴上げ側から段鼻側に向かって輝度が対数的に明るくなるように配光することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、請求項１又は２の発明と同様に、光学部材により踏板の表面を蹴上げ側から段鼻側に向かって輝度が対数的に明るくなるように配光しており、段差を下りる人が下側を見たときに一段上の踏板によって隠される蹴上げ側に比べて段鼻側の輝度が明るくなっているので、段差を下りる人から見える領域を明るく照明でき、そのうえ上り下りの際に足を置く段鼻側の領域の輝度を明るくして、段差の上り下りをし易くできる。
【００１７】
請求項４の発明は、段差に設置された照明器具により、段差の踏板の表面を蹴上げ側から段鼻側に向かって輝度が徐々に明るくなるように照明することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、段差に設置された照明器具により、段差の踏板の表面を蹴上げ側から段鼻側に向かって輝度が徐々に明るくなるように照明しているので、段差を下りる人から見える領域を明るく照明でき、そのうえ上り下りの際に足を置く段鼻側の領域の輝度を明るくして、段差の上り下りをし易くできる。さらに、光学部材によって踏板の表面を蹴上げ側から段鼻側に向かって輝度が徐々に明るくなるように配光しているので、踏板の表面を輝度が均一になるように照明する場合に比べて、段と段の間の区別がつきやすくなり、段差の上り下りをし易くできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
（実施形態１）
本発明に係る段差照明方法を用いた段差用照明器具の一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１は本実施形態の段差用照明器具Ａの設置状態を示した断面図であり、この段差用照明器具Ａは、踏板５１と、踏板５１の一端側から略垂直に立ち上がった蹴上げ部５２とが複数段連続した階段５０の各々の踏板５１の段鼻５３に設置されて、当該踏板５１の踏み面を照明するために用いられる。すなわち、踏板５１の段鼻５３には前端部に設けられた開口５５を通して外部と連通する空所５４が形成されており、この空所５４内には開口５５に臨むようにして蛍光ランプ或いは白熱ランプのような光源１１が配置され、さらに光源１１の点灯回路１２が空所５４の奥に配置されている。また、開口５５には平板状の導光板１３が取着されており、開口５５を介して導光板１３に入射した光の一部は、直接又は導光板１３内部で反射を繰り返した後、導光板１３の上面から上方に放射され、入射した光の残りは、導光板１３内部で反射を繰り返した後、導光板１３の蹴上げ５２側の端面から踏板５１の踏み面に照射される。また空所５４内には、断面形状が放物線状に形成され、光源１１から放射された光を反射して導光板１３に入射させる反射板１４が配設されている。而して、光源１１から放射された光は光学部材としての反射板１４及び導光板１３によって配光され、踏板５１の踏み面の輝度が蹴上げ５２側から段鼻５３側にかけて徐々に明るくなるように配光されている。なお、本実施形態では踏板５１の踏み面の反射率を略均一にして反射板１４と導光板１３とで踏板５１の踏み面の輝度が蹴上げ５２側から段鼻５３側にかけて徐々に明るくなるように配光しているが、反射板１４と導光板１３とで踏板５１の踏み面に照射する光量を調整するとともに、踏板５１の踏み面の反射率を調整することによって踏み面の輝度が蹴上げ５２側から段鼻５３側にかけて徐々に明るくなるように配光しても良い。
【００２１】
図２は本実施形態の段差用照明器具Ａを用いて階段５０を照明した場合に、階段５０を下りる人から見た階段５０の各踏板５１の輝度をＣＧシミュレーションした結果を示しており、階段を上り下りする際に足をおく領域である踏板５１の段鼻５３側の輝度を重点的に明るくすることで、足をおく領域の輝度が不足することを防止している。また、各踏板５１の蹴上げ部５２側に比べて段鼻５３側の輝度を明るくしているので、段と段との間の境界が分かりやすくなっている。尚、図２はＣＧシミュレーションの結果を模式的に示した図であり、ドットパターンの密度が高いほど輝度が暗いことを示している。また図２では図示を簡単にするために輝度が段階的に明るくなるように図示してあるが、実際のＣＧ画像では各踏板５１の蹴上げ５２側から段鼻５３側に向かって輝度が徐々に明るくなっている。
【００２２】
ここで、図１３に示すように段鼻５３側に比べて蹴上げ５２側を明るくした従来の段差用照明器具Ｂと、図１４に示すように各踏板５１の踏み面の輝度を均一にした従来の段差用照明器具Ｃと、図２に示すように蹴上げ５２側に比べて段鼻５３側を明るくした本実施形態の段差用照明器具Ａとを、それぞれ、踏板の大きさが幅１８００ｍｍ、奥行き３００ｍｍで蹴上げの高さが１５０ｍｍの８段の階段に取り付けて、１８名の被験者に階段の歩きやすさを評価させる主観評価実験を行った結果を図３に示す。尚、各段差用照明器具Ａ〜Ｃによる段鼻側から蹴上げ側に向かっての輝度分布は、踏み面の最大輝度を１とすると図４に示す通りであり、図中のイは本実施形態の段差用照明器具Ａの輝度分布を、ロ，ハは従来の段差用照明器具Ｂ，Ｃの輝度分布をそれぞれ示している。
【００２３】
表１は上述の主観評価実験で被験者に選択させた主観評価値「１」〜「７」の評価カテゴリーを示し、各段差用照明器具Ａ〜Ｃの設置された階段を被験者が歩いた結果、非常に歩きにくい場合は評価値を「１」、歩きにくい場合は評価値を「２」、やや歩きにくい場合は評価値を「３」、どちらでもない場合は評価値を「４」、やや歩きやすい場合は評価値を「５」、歩きやすい場合は評価値を「６」、非常に歩きやすい場合は評価値を「７」とし、１８名の被験者から得られた主観評価値の平均値を求めている。図３の縦軸は１８名の被験者から得た主観評価値の平均値であり、この評価値が高いほど、より歩きやすいと評価されたことになる。したがって、図３の実験結果より本実施形態の段差用照明器具Ａが従来の段差用照明器具Ｂ，Ｃに比べて歩きやすいと評価されたことが分かる。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
また、本実施形態の段差用照明器具Ａにおいて、踏板５１の踏み面の所定位置（例えば段鼻５３から蹴上げ５２側に向かって２００ｍｍ、つまり奥行き寸法（３００ｍｍ）の約３分の２の地点）における輝度Ｌｅと、踏板５１の段鼻５３における輝度Ｌｓとの比率を変化させて、上述と同様の主観評価実験を行った結果を図５に示す。図５の実験結果より、踏み面の所定位置における輝度Ｌｅを段鼻５３における輝度Ｌｓで割った比率が０．０３以上、且つ、０．０９以下の範囲（０．０３≦Ｌｅ／Ｌｓ≦０．０９）となるように配光するのが好ましく、上記の範囲に設定することで、評価値が５以上になり、歩きやすいというカテゴリーの評価が得られる。
【００２６】
ところで、踏板５１の踏み面に着地する際に体のバランスを保つためには、踵から所定距離の範囲の足裏が踏み面に接地している必要があり、上述の非特許文献１に示される階段歩行軌跡の測定結果では、その所定距離が踵から爪先までの長さの約０．６８倍であると報告されている。ここで、足の踵から爪先までの長さが２７０ｍｍであれば、その０．６８倍は約１８４ｍｍとなるから、階段を下りる際に段鼻５３から蹴上げ５２側に２００ｍｍの地点に踵をつけば、十分な範囲の足裏が踏み面に接地することになる。したがって、踏板５１の踏み面における照明は、段鼻５３から蹴上げ５２側に２００ｍｍの地点まで十分な輝度が確保されていることが望ましく、本実施形態では段鼻５３から蹴上げ５２側に向かって２００ｍｍの所定位置における輝度Ｌｅと段鼻５３における輝度Ｌｓとの比率（Ｌｅ／Ｌｓ）を０．０３以上且つ０．０９以下としているので、足を置く範囲内の輝度を十分に確保でき、階段を安全に上り下りできる。尚、本実施形態では踏み面の上記所定位置として、段鼻５３から蹴上げ５２側に向かって２００ｍｍの点を例に説明を行ったが、踏板５１の奥行き寸法が２５０ｍｍや３５０ｍｍであっても、段鼻５３から蹴上げ５２側に向かって２００ｍｍの点において輝度の比率（Ｌｅ／Ｌｓ）を０．０３以上且つ０．０９以下とすれば、上り下りの際に足を置く範囲内の輝度が十分に確保されて、主観評価値が５以上になり、歩きやすいという評価が得られた。
【００２７】
また、本実施形態の段差用照明器具Ａにおいて、踏板５１の段鼻５３から所定位置（例えば蹴上げ５２側に向かって２００ｍｍの地点）にかけて図６のａに示すように輝度を線形的に変化させた場合と、図６のｂに示すように輝度を対数的に変化させた場合とで、上述と同様の主観評価実験を行った結果を図７に示す。図６の実験結果より輝度変化を対数的に変化させた場合の方が主観評価値が高くなっており、より歩きやすくできる。
【００２８】
なお、本実施形態では蛍光ランプ或いは白熱ランプのような光源１１を用いているが、図８に示すように、発光ダイオードのような微少高輝度光源１１ａとその点灯回路１２ａとを段鼻５３に設けた空所５４内に配置しても良く、光源１１ａからの光を導光板１３で導いて踏板５１の踏み面に照射することにより、段鼻５３から蹴上げ５２側に向かって所定距離の位置における輝度Ｌｅを段鼻５３における輝度Ｌｓで割った値が０．０３以上且つ０．０９以下となるように配光している。
【００２９】
また、図１及び図８に示す段差用照明器具Ａでは、踏板５１の段鼻５３に配設した導光板１３によって段差ができるので、この導光板１３が滑り止めとしても機能する。
【００３０】
（実施形態２）
本発明の実施形態２を図９に基づいて説明する。本実施形態は、踏板５１の段鼻５３から蹴上げ部５２側に向かって踏み面の輝度を対数的に変化させた段差用照明器具Ａの具体例であり、踏板５１の段鼻５３の下側（すなわち蹴上げ５２の上部）に凹所５６を設けて、凹所５６内に点灯回路１２ａを収納するとともに、凹所５６の開口５７から外側に発光ダイオードのような光源１１ａを露設しており、光源１１ａの後方に開口５７を塞ぐようにして反射板１５を配設している。本実施形態では光源１１ａからの光を光学部材としての反射板１５で反射することによって、光源１１ａの光を配光しており、踏板５１の蹴上げ５２側から段鼻５３側に向かって輝度が対数的に明るくなるように配光しているので、実施形態１で説明したような効果が得られる。
【００３１】
なお、本実施形態では踏板５１の踏み面の反射率を略均一にして光源１１ａと反射板１５とで踏板５１の踏み面の輝度が蹴上げ５２側から段鼻５３側にかけて徐々に明るくなるように配光しているが、光源１１ａと反射板１５とで踏板５１の踏み面に照射する光量を調整するとともに、踏板５１の踏み面の反射率を調整することによって踏み面の輝度が蹴上げ５２側から段鼻５３側にかけて徐々に明るくなるように配光しても良い。
【００３２】
（実施形態３）
本発明の実施形態３を図１０に基づいて説明する。本実施形態は、踏板５１の段鼻５３から蹴上げ部５２側に向かって踏み面の輝度を対数的に変化させた段差用照明器具Ａの具体例であり、この段差用照明器具Ａは、階段の上方の天井又は階段の横にある壁又は手摺などに設置された光源１１ｂと、光源１１ｂからの光の一部を反射して階段側に配光する反射板１６と、踏板５１の踏み面に配設された平板状の反射部材１７とで構成され、光源１１ｂと反射板１６とで踏板５１の踏み面を均一な照度分布で照明している。一方、反射部材１７は、段鼻５３側から蹴上げ５２側に向かって反射率が徐々に小さくなるように反射率が調整されており、この反射部材１７に均一な照度分布で光を照射すると、踏み面の輝度が蹴上げ５２側から段鼻５３側に向かって対数的に明るくなり、実施形態１で説明したような効果が得られる。
【００３３】
ここで、踏み面の段鼻５３から向かって２００ｍｍの地点の輝度をＬｅ、段鼻５３の輝度をＬｓとした時に、Ｌｅ＜Ｌｓという関係が成立しており、実施形態１と同様に、階段を上り下りする際に足をおく領域である踏板５１の段鼻５３側の輝度を重点的に明るくすることで、足をおく領域の輝度が不足するのを防止している。また、各踏板５１の蹴上げ部５２よりも段鼻５３の方が輝度を明るくしているので、段と段との間の境界が分かりやすくなっている。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜３の発明では、光学部材により踏板の表面を蹴上げ側から段鼻側に向かって輝度が徐々に明るくなるように配光しており、段差を下りる人が下側を見たときに一段上の踏板によって隠される蹴上げ側に比べて段鼻側の輝度が明るくなっているので、段差を下りる人から見える領域を明るく照明でき、そのうえ上り下りの際に足を置く段鼻側の領域の輝度を明るくして、段差の上り下りをし易くした照明器具を提供できる。さらに、光学部材によって踏板の表面を蹴上げ側から段鼻側に向かって輝度が徐々に明るくなるように配光しているので、踏板の表面を輝度が均一になるように照明する場合に比べて、段と段の間の区別がつきやすくなり、段差の上り下りをし易くした照明器具を提供できる。
【００３５】
また請求項４の発明では、段差に設置された照明器具により、段差の踏板の表面を蹴上げ側から段鼻側に向かって輝度が徐々に明るくなるように照明しているので、段差を下りる人から見える領域を明るく照明でき、そのうえ上り下りの際に足を置く段鼻側の領域の輝度を明るくして、段差の上り下りをし易くできる。さらに、光学部材によって踏板の表面を蹴上げ側から段鼻側に向かって輝度が徐々に明るくなるように配光しているので、踏板の表面を輝度が均一になるように照明する場合に比べて、段と段の間の区別がつきやすくなり、段差の上り下りをし易くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の段差用照明器具の設置状態を説明する断面図である。
【図２】同上を用いて階段を照明した場合に、階段を下りる人から見た階段の輝度をＣＧシミュレーションした結果を模式的に示す図である。
【図３】同上の段差用照明器具と従来の段差用照明器具について歩きやすさを評価した主観評価実験の実験結果の説明図である。
【図４】同上の段差用照明器具と従来の段差用照明器具の踏み面における輝度分布の説明図である。
【図５】同上の輝度比（Ｌｅ／Ｌｓ）と歩きやすさの評価値との関係を示す図である。
【図６】同上の踏み面における輝度分布の説明図である。
【図７】同上の踏み面における輝度分布を変化させた場合の主観評価実験の実験結果の説明図である。
【図８】同上の別の段差用照明器具の設置状態を説明する断面図である。
【図９】実施形態２の段差用照明器具の設置状態を説明する断面図である。
【図１０】実施形態３の段差用照明器具の設置状態を説明する断面図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）は非特許文献１に示される階段歩行軌跡の測定結果の説明図である。
【図１２】階段を下りる際の踏板の視野を説明する説明図である。
【図１３】従来の段差用照明器具で階段を照明した場合に、階段を下りる人から見た踏板の輝度をＣＧシミュレーションした結果を模式的に示す図である。
【図１４】従来の別の段差用照明器具で階段を照明した場合に、階段を下りる人から見た踏板の輝度をＣＧシミュレーションした結果を模式的に示す図である。
【符号の説明】
Ａ    段差用照明器具
１１  光源
１２  点灯回路
１３  導光板
５０  階段
５１  踏板
５２  蹴上げ部
５３  段鼻
５４  空所
５５  開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005019135.tif 000008
【図６】
2005019135.tif 000009
【図７】
2005019135.tif 000010
【図８】
2005019135.tif 000011
【図９】
2005019135.tif 000012
【図１０】
2005019135.tif 000013
【図１１】
2005019135.tif 000014
【図１２】
2005019135.tif 000015
【図１３】
2005019135.tif 000016
【図１４】
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